1.7. Активная составляющая напряжения короткого замыкания
, % | (1.6) |
1.8. Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания
, % | (1.7) |
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРАНСФОРМАТОРА
.Рис.1. Основные размеры трансформатора
2.1 Изоляционные промежутки (рис 1) между обмотками и магнитопроводом выбираются в соответствии с номинальной мощностью трансформатора и испытательными напряжениями по табл. 2.2, 2.3. Выбранные величины изоляционных промежутков сведены в табл. 2.1.
Таблица.2.1
Значения изоляционных промежутков трансформатора
Расстояние обмотки НН от стержня мм | Расстояние между обмотками ВН и НН, мм | Расстояние между обмотками ВН, мм | Расстояние обмотки НН от ярма, мм | Расстояние обмотки ВН от ярма, мм |
a01 | a12 | a22 | l01 | l02 |
15 | 27 | 30 | 15 | 75 |
Таблица.2.2
Мощность трансформатора S , кВА | Испытательное напряжение U1 исп , кВ | Расстояние от от стержня a01 , мм | Расстояние от от ярма, l01, мм |
25 - 250 | 5 | 4 | 15 |
400 - 630 | 5 | 5 | ** |
1000 - 2500 | 5 | 15 | ** |
630 - 1600 | 18, 25, 35 | 15 | ** |
2500 - 6300 | 18, 25, 35 | 17.5 | ** |
630 и более | 45 | 20 | ** |
630 и более | 55 | 23 | ** |
Все мощности | 85 | 30 | ** |
примечание: ** Принимается равным l02 по табл. 2.3.
Таблица.2.3
Минимально допустимые изоляционные расстояния для обмотки ВН
Мощность трансформатора S , кВА | Испытательное напряжение U2 исп , кВ | Между обмотками ВН и НН, a12 , мм | Между обмотками ВН, a22 , мм | Расстояние от от ярма, l02 , мм |
25 - 100 | 18, 25, 35 | 9 | 8 | 20 |
160 - 630 | 18, 25, 35 | 9 | 10 | 30 |
1000 - 6300 | 18, 25, 35 | 20 | 18 | 50 |
630 и более | 45 | 20 | 18 | 50 |
630 и более | 55 | 20 | 20 | 50 |
160 - 630 | 85 | 27 | 20 | 75 |
1000 - 6300 | 85 | 27 | 30 | 75 |
10000 и более | 85 | 30 | 30 | 80 |
2.2 Предварительное значение приведенной ширины обмоток НН и ВН. Приведенная ширина обмоток НН и ВН
(1.8) |
определяется по следующей формуле
, мм | (1.9) |
где коэффициент ka находится из табл. 2.4, Sст (кВА).
Принимаем ka=4.6
Таблица.2.4
Значения коэффициента ka в формуле 4.2
Мощность трансформатора Sном, кВА | Медные обмотки | Алюминиевые обмотки | ||
U2ном, кВ | ||||
10 кВ | 35 кВ | 10 кВ | 35 кВ | |
до 100 | 8.0-6.0 | - | 10.0-7.5 | - |
160-630 | 6.5-5.2 | 6.5-5.8 | 8.1-6.5 | 8.1-7.3 |
1000-6300 | 5.1-4.3 | 5.4-4.6 | 6.4-5.4 | 6.8-6.0 |
10000-80000 | - | 4.8-4.6 | - | 6.0-5.8 |
2.3. Ширина приведенного канала рассеяния
, мм | (2) |
2.4 Диаметр стержня магнитопровода d определяется выражением, полученным в [4]:
, мм | (2.1) |
Как видно из (2.1) для нахождения диаметра стержня трансформатора необходимо предварительное определение двух величин :
- основного геометрического коэффициента
- расчетной индукции стержня Вр.
2.4.1. Значение параметра
. | (2.2) |
влияет на массогабаритные и стоимостные показатели трансформатора. При выборе его можно руководствоваться рекомендациями табл. 2.5. принимаем Значение параметра = 1.5
Таблица.2.5
Рекомендуемые значения для масляных трансформаторов
Металл обмоток | при мощности S , кВА | ||
25 -630 | 1000 - 6300 | 10000 - 80000 | |
Медь | 1,2 - 3,6 | 1,5 - 3,6 | 1,2 - 3,0 |
Алюминий | 0,9 - 3,0 | 1,2 - 3,0 | 1,2 - 3,0 |
2.4.2. Предварительное значение расчетной индукции в стержне магнитопровода
, | (2.3) |
где Вс - индукция в стали магнитопровода;
kЗ - коэффициент заполнения пакета активной сталью.
kкр - коэффициент заполнения круга ступенчатой фигурой.
Предварительные значения коэффициентов в (2.7)
. | (2.4) |
Таблица.2.6
Таблица.2.7
Индукция в стали стержня магнитопровода определяется маркой электротехнической стали и мощностью трансформатора. В настоящее время для изготовления магнитопроводов трансформаторов применяется холоднокатанные анизотропные стали, для которых рекомендуемые уровни индукций приведены в табл. 2.8
Таблица 2.8
Марка стали | мощность трансформатора S, кВА | ||
до16 | 25-100 | 160 и более | |
3411,3412, 3413 | 1.45-1.50 | 1.50-1.55 | 1.55-1.60 |
3404, 3405, 3406, 3407, 3408 | 1.50-1.55 | 1.55-1.60 | 1.55-1.65 |
По таблице 2.8 принимаем марку стали 3411 или 3412 или 3413 и Вс=1.55.
Значит
Получим диаметр стержня магнитопровода
2.5 Нормализованный диаметр стержня магнитопровода. определяется округлением рассчитанного по ( 2.1 ) диаметра стержня магнитопровода до ближайшего значения по нормализованной шкале dН ( табл. 2.9).
Таблица.2.9
Нормализованный диаметр стержня (мм)
80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 | 120 | 125 | 130 | 140 |
150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 230 | 240 | 250 | 260 |
270 | 280 | 290 | 300 | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 |
Принимаем dН = 230 мм.
При этом корректируется величина Измененное значение
(2.5) |
2.6. Предварительное значение сечения стержня магнитопровода (мм2), определяемое диаметром (d, мм)
, мм2 | (2.6) |
2.7. Средний диаметр обмоток трансформатора
, мм | (2.7) |
где коэффициент kd принимаем на этом этапе для медной обмотки - kd =1,39.
2.8 Высота обмоток трансформатора
, мм | (2.8) |
2.9 Предварительное значение средней плотности тока обмоток Dср (А/мм2)
для медной обмотки
, А/мм2 | (2.9) |
для алюминиевой обмотки
, А/мм2 | (2.10) |
Здесь Pк (Вт) и S (кВА) - мощность короткого замыкания и полная мощность трансформатора, заданные в техническом задании;